Статус задания: Выполнена
  В каталог К моим заданиям
  • Галина

    Галина

    Нужна помощь

    Имеется пружинка с аномальной жесткостью, так что смещающая сила F пропорциональна квадрату смещения х: F= —кх^3, причем к - 1 кН/м^3. На такую пружинку подвешен грузик массой 1 кг. Определите период малых колебаний груза относительно положения равновесия

    • Физика
    • Контрольная работа
    • Сдать до 30.11.2016 23:00

    Решение задания:

    • Альбина Геннадьевна

      Альбина Геннадьевна

      Период колебаний = 0,44 секунд.
      х0 - положение равновесия,
      х - смещение относительно х0,
      g - ускорение свободного падения,
      m - масса маятника,
      Т - период колебаний.
      Решение:
      Положение равновесия достигается при k(x0)^2=mg, отсюда x0=sqrt(mg/k).
      Уравнение колебаний маятника возле положения равновесия
      d^2(x)/dt^2=-k(x0+x)^2+mg
      При малых смещениях можно пренебречь квадратом х:
      d^2(x)/dt^2=-k(x0+x)^2+mg=-k(x0)^2-2kx0x+mg=-2kx0x
      решение уравнения x=A*sin(x*2*pi/T+фаза),
      откуда T=2*pi/sqrt(2*kx0/m)=2*pi/sqrt(2*sqrt(kg/m))=0,44 секунды